DE2110145C2 - Belt for pneumatic vehicle tires arranged between the tread strips and the radial carcass - Google Patents
Belt for pneumatic vehicle tires arranged between the tread strips and the radial carcassInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen zwischen Laufflächenstreifen und Radialkarkasse angeordneten Gürtel für Fahrzeugluftreifen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a belt arranged between the tread strip and the radial carcass for Pneumatic vehicle tires with the features of the preamble of claim 1.
Ein solcher Gürtel ist beispielsweise aus Figur 2 der FR-PS 14 99 072 bekannt. Hierbei handelt es sich jedoch um einen Fahrzeugluftreifen, bei dem der den Gürtel enthaltende Laufflächenstreifen lösbar mit der Karkasse verbunden ist. Die radial innere Einlage besteht aus zwei in ihrer Breite der Lauffläche annähernd entsprechenden Lagen aus Metallkord. Die äußere Einlage kann unterschiedlich aufgebaut sein. Einmal können die beiden Lagen dieser Einlage gesonderte Streifen sein, die jeweils einmal voll um den Umfang der Karkasse gelegt sind. Bevorzugt sind die beiden Lagen jedoch aus einem endlosen Kordfaden ausgebildet, der fortlaufend spiralförmig um die innere Einlage gewikkelt ist, und zwar für die erste Lage in einer axialen Richtung und für die zweite Lage in entgegengesetzter axialer Richtung. In einer dritten Ausführungsform besteht die äußere Einlage aus mehreren, in axialer Richtung voneinander getrennten Streifenpaaren, die wie bei der ersten Ausführungsform jeweils einmal über die volle Umfangsfläche der inneren Einlage gelegt sind. In beiden Fällen bestehen die Kordelemente der äußeren Einlage aus einem schrumpfbaren Textilmaterial wie Nylon. Hierbei geht es im wesentlichen darum, die dynamometrischen Eigenschaften der äußeren Einlage aus Textilmaterial den entsprecherden Eigenschaften der darunter liegenden Einlage aus MetallkordSuch a belt is shown, for example, in FIG FR-PS 14 99 072 known. However, this is a pneumatic vehicle tire, in which the belt containing tread strips is detachably connected to the carcass. The radially inner insert consists of two layers of metal cord that approximate the width of the tread. The outer The insert can be structured in different ways. Once the two layers of this insert can be separated Be strips that are each laid once fully around the circumference of the carcass. The two layers are preferred but formed from an endless cord which is continuously wound in a spiral shape around the inner liner is, namely for the first layer in one axial direction and for the second layer in the opposite direction axial direction. In a third embodiment, the outer insert consists of several, axially Direction of separate pairs of strips, which, as in the first embodiment, each once over the full circumferential surface of the inner liner are placed. In both cases, the cord elements consist of outer insert made of a shrinkable textile material such as nylon. This is essentially about the dynamometric properties of the outer insert made of textile material the corresponding properties the metal cord insert underneath
ίο anzupassen. Entsprechend ist die Einlage aus Textilkord bei allen Ausführungsbeispielen erkennbar schmaler als die darunterliegende Metallkordeinlage.ίο adapt. The insert is made of textile cord accordingly in all the exemplary embodiments noticeably narrower than the metal cord insert underneath.
Bei einem anderen bekannten Reifen mit einlagigem Gürtel, dessen Breite etwa der Breite der LaufflächeIn another known tire with a single-ply belt, the width of which is approximately the width of the tread
•15 entspricht, besteht die zweilagige Einlage aus einem (oder mehreren) in Umfangsrichtung gewickelten Band oder einzelnen fortlaufend spiralförmig gewickelten Kordeiementen, wobei die Wicklung zwei oder mehr als zweifach um den Umfang der Karkasse gelegt ist Dabei geht es bei den mehreren Lagen darum, jede Häufung von Lagenstoßsteiien in Umfangsrichtung zu vermeiden, indem vorhandene Stoßstellen in vorbestimmte ömfangsabstände gelegt werden oder indem man den Kordfaden oder den Streifen kontinuierlich und spiralförmig wickelt (vgl. US-PS 29 82 328). Um dabei der Expansion d^-s Reifens in der 4~οπη während der Vulkanisation Rechnung zu tragen, sind die Streifen oder dgl. unter einem spitzen Winkel zur mittleren Umfangsebene geschnitten, so daß die einzelnen Kordelemente in Umfangsrichtung nicht durchgehend sind. Statt dessen können bei spiralförmiger Wicklung von einzelnen Kordfaden die Kordfäden wellenförmig aufgewickelt werden, so daß sie genügend in Umfangsrichtung bei der Dehnung des Reifens während des Ausvulkanisierens nachgeben können.• corresponds to 15, the two-layer insert consists of one (or several) in the circumferential direction wound tape or individual continuously wound spirally Cord elements, where the winding is two or more than is laid twice around the circumference of the carcass. In the case of the multiple layers, it is about every accumulation of ply butt joints in the circumferential direction by placing existing joints in predetermined circumferential distances or by making the cord or strip continuously and Wraps spirally (see. US-PS 29 82 328). In order to do the expansion d ^ -s tire in the 4 ~ οπη during the Vulcanization to take into account, the strips or the like. At an acute angle to the middle Cut circumferential plane so that the individual cord elements are not continuous in the circumferential direction are. Instead, in the case of a spiral winding of individual cord threads, the cord threads can be wave-shaped are wound so that they are sufficiently circumferential when the tire is stretched during the Can give way to vulcanization.
Es ist bei einem LKW-Reifen mit mehrlagiger Karkasse bekannt einen Gürtel aus mehreren, übereinanderliegenden Lagen mit sich jeweils kreuzenden Kordelementen aus synthetischem Textilmaterial vorzusehen, bei denen die z. B. vier Lagen in radialer Richtung von innen nach außen in ihrer Breite fortlaufend zunehmen. Insgesamt besteht der Gürtel jedoch nur aus einer mehrlagigen Einlage, die überdies eine Breite aufweist, die wesentlich schmaler ist als die Breite der Lauffläche (vgl. US-PS 32 05 931).In the case of a truck tire with a multi-layer carcass, it is known to have a belt made up of several superimposed ones To provide layers of synthetic textile material, each with intersecting cord elements, where the z. B. four layers in the radial direction from the inside to the outside in width increase continuously. Overall, however, the belt only consists of a multi-layer insert, which moreover has a width which is much narrower than the width of the tread (see. US-PS 32 05 931).
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 19 16 666 ist es für Reifen von Fahrzeugen mit hohen Geschwindigkeiten bekannt enuveder die Randbereiche der einzelnen Schichtlagen eines Gürtels umzubördeln oder die Gürteleinlage an ihren Rändern mit einem Kordstreifen aus textilem Material einzufassen, wie dies z. B. auch aus der FR-PS 15 86 370 bekannt ist. Zu dem gleichen Zweck kann nach dem Gebrauchsmuster die oberste Lage der Gürteleinlage eine solche Breite aufweisen, daß ihre Randabschnitte im Bereich der Reifenschultern an den Flanken der Karkasse anliegen, um damit die Ränder der darunterliegenden Lagen der Gürteleinlage zu überdecken. Dies gilt insb. für Lagen aus Textilmaterialien, deren Kordelemente schräg zur Umfangsmitte des Reifens verlaufen und daher an den Kanten jeder Lage Schnittstellen bilden.From the German utility model 19 16 666 it is for tires of vehicles with high speeds known enuveder to flanging the edge areas of the individual layers of a belt or the Edging belt insert at their edges with a cord strip of textile material, as z. B. also from the FR-PS 15 86 370 is known. For the same purpose, according to the utility model, the topmost Position of the belt insert have such a width that their edge sections in the area of the tire shoulders rest on the flanks of the carcass, around the edges of the underlying layers of the belt insert to cover. This applies in particular to layers of textile materials whose cord elements are inclined to the center of the circumference of the tire and therefore intersect at the edges of each ply.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, einen Gürtel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß ohne wesentliche Erhöhung des Reifengewichtes und ohne Erschwerung der Reifenherstellung eine deutliche Verbesserung des Fahrverhaltens und des Abnutzungswiderstandes des Reifens bei hohen Geschwindigkeiten erreicht wird.In contrast, it is the object of the invention to provide a belt with the features of the preamble of Claim 1 to develop so that without a substantial increase in the tire weight and without making it difficult a significant improvement in the driving behavior and the wear resistance of the tire production Tire at high speeds.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.
Die erfahrungsgemäß bei hohen Geschwindigkeiten unter der Wirkung der Fliehkräfte auftretende Verformung der Schulterbereiche über die Laufflächenmitte hinaus radial nach außen, die durch die Ränder der Gürtellagen besonders begünstigt wird, werden bei der neuen Ausbildung des Gürtels zuverlässig vermieden. Die äußere, aus Textilmaterial bestehende Einlage des neuen Gürtels nimmt die Scherkräfte, die in der darunterliegenden Einlage aus Metallkord auftreten, zuverlässig auf. Aufgrund der Vorspannung der äußeren Einlage werden diese Scherkräfte in Zugkräfte umgewandelt, die in Umfangsrichtung wirksam sind Diese in Umfangsrichtung wirksamer. Zugkräfte werden von der unter Vorspannung stehenden äußeren Einlage aus textilem Material elastisch aufgenommen. Dadurch wird erreicht, daß die Scherkräfte in der Metallkordeinlage klein bleiben. Dies wirkt sich wesentlich sowohl auf das Fahrverbalten des Reifens als auch auf seine Abnutzung in den Schulterbereichen günstig aus.Experience has shown that the deformation that occurs at high speeds under the effect of centrifugal forces of the shoulder areas beyond the center of the tread radially outwards, which are passed through the edges of the Belt layers are particularly favored at the reliably avoided new training of the belt. The outer textile insert of the new belt takes the shear forces that occur in the underlying metal cord insert, reliable on. Due to the pretensioning of the outer insert, these shear forces are converted into tensile forces, which are effective in the circumferential direction These are more effective in the circumferential direction. Tensile forces are from the under tension, the outer insert made of textile material was elastically added. This will achieves that the shear forces in the metal cord insert remain small. This significantly affects both that Driving behavior of the tire as well as its wear in the shoulder areas.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand schemattscher Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated below with the aid of schematic drawings of several exemplary embodiments explained in more detail. It shows
F i g. 1 im vereinfachten Querschnitt einen Fahrzeugluftreifen mit Radialkarkasse und Gürtel gemäß der Erfindung,F i g. 1 shows, in simplified cross section, a pneumatic vehicle tire with a radial carcass and belt according to FIG Invention,
F i g. 1A eine Draufsicht auf die verschiedenen Lagen des aus zwei Einlagen bestehenden Gürtels nach F i g. 1 in einer bevorzugten Ausführungsform.F i g. 1A shows a top view of the various layers of the belt consisting of two layers according to FIG. 1 in a preferred embodiment.
Fig.2 in schematischer Darstellung die einzelnen Lagen des Gürtels nach F i g. 1A.Fig.2 in a schematic representation of the individual Layers of the belt according to FIG. 1A.
Fig.3 bis 5 abgewandelte Ausführungsformen des Gürtels in ähnlicher Darstellung wie F i g. 2.3 to 5 modified embodiments of the belt in a representation similar to FIG. 2.
F i g. 6 in Seitenansicht die Ausbildung der Lagen der radial äußeren Einlage des Gürtels undF i g. 6 in side view the formation of the layers of the radially outer insert of the belt and
Fig. 7 im Ausschnitt und in Draufsicht die Umfangsstelle, an der sich die Enden des Materialstreifens nach F i g. 6 überlappen.7 shows the circumferential point in detail and in plan view, at which the ends of the material strip according to FIG. 6 overlap.
Der in Fig. 1 gezeigte Fahrzeugluftreifen 11 weist eine Radialkarkasse 12 auf, die aus einer oder mehreren Lagen bestehen kann. Die Karkasse kann auch Kordmaterialien unterschiedlicher Art, z. B. Reyon, Nylon, Polyester. Glasfaser, Stahldrähten oder dgl. bestehen.The pneumatic vehicle tire 11 shown in FIG. 1 has a radial carcass 12, which can consist of one or more layers. The carcass can too Cord materials of different types, e.g. B. rayon, nylon, polyester. Glass fiber, steel wires or the like. exist.
Die Karkasse erstreckt sich über die Seitenwände 13, 14 des Reifens, wobei ihre Randbereiche um die Wulstringe 15 und 16 bei 12a und 126 nach außen umgeschlagen sind. Zwischen den Seitenwänden 13 und 14 ist die Lauffläche 17 begrenzt, die an den Schulterberekhen 18 und i9 enden. Zwischen der Lauffläche 17 und dem Kronenbereich der Karkasse 12 ist ein Gürtel 20 angeordnet.The carcass extends over the sidewalls 13, 14 of the tire, with its edge regions around the Bead rings 15 and 16 at 12a and 126 are turned over to the outside. Between the side walls 13 and 14 the running surface 17 is limited, which end at the shoulder brakes 18 and i9. Between the A belt 20 is arranged on the tread 17 and the crown region of the carcass 12.
Der Gürtel besteht aus zwei Einlagen 21 und 22, die in radialer Richtung übereinander angeordnet sind und aus zwei unterschiedlichen Materialien bestehen.The belt consists of two inserts 21 and 22, which are arranged one above the other in the radial direction and made of consist of two different materials.
Die radial innere Einlage 21 besteht im dargestellten Beispiel aus zwei Lagen 23, 24 aus gummierten und parallel zueinander angeordneten Metallkordelementen 23a bzw. 24a. die bevorzugt aus Stahl bestehen. Die Kordelemente sind in unterschiedlicher Richtung zu der umfänglichen Mittenebene orientiert, wobei die Winkel λ und «' gleich, aber entgegengesetzt sein können. Die Winkel liegen zwischen etwa 16° und 30°.The radially inner insert 21 consists in the example shown of two layers 23, 24 of rubberized and metal cord elements 23a and 24a arranged parallel to one another. which are preferably made of steel. the Cord elements are oriented in different directions to the circumferential center plane, with the angles λ and «'can be the same but opposite. the Angles are between about 16 ° and 30 °.
Die zweite Einlage 22 besteht im dargestellten Beispiel ebenfalls aus zwei '.agen 25 und 26. Jede Lage weis! Kordelemente 27, 27a auf, die zueinander und zur mittleren Umfangsebene parallel orientiert sind. Die Kordelemente bestehen aus nicht metallischem textilem Material. Die beiden Lagen 25, 26 der radial äußeren Einlage 22 bestehen aus einem einzigen Kordmaterialstreifen von über seine ganze zusammenhängende Länge gleichbleibender Breite. Dieser Kordmaterialstreifen erstreckt sich unter Bildung der Lagen 27, 27a um einen vorbestimmten kleinen Umfangsabschnitt »r« mehr als zwei volle Umwicklungen, wie dies insb. aus Fig.6 hervorgeht Die beiden Endabschnitte desIn the example shown, the second insert 22 also consists of two layers 25 and 26. Each layer is white! Cord elements 27, 27a which are oriented parallel to one another and to the central circumferential plane . The cord elements consist of non-metallic textile material. The two layers 25, 26 of the radially outer insert 22 consist of a single cord material strip of constant width over its entire continuous length. This cord material strip, forming the layers 27, 27a, extends around a predetermined small circumferential section "r" more than two full wraps, as can be seen in particular from FIG
nt durchgehenden Materialstreifens sind mit 25a und 26a bezeichnet Die Überlappungslänge »r« kann zwischen 10 und 30 mm liegen. Wie dabei F i g. 7 zeigt ist die Überlappung so ausgebildet daß sich das Überlappungsmaß oder die Überlappungslänge der Endbereiehe des Kordmaterialstreifens der äußeren Einlage von den Rändern des Kordmaterialstreifens her zur Streifenmitte kontinuierlich verringert Wenn die Überlappung an den Kanten 30 mm beträgt vem'ngert sie sich bis zum Bereich der mittler* ;< Umfangsebenent continuous strips of material are denoted by 25a and 26a. The length of the overlap "r" can be between 10 and 30 mm. As in this case, F i g. 7 shows, the overlap is designed in such a way that the overlap dimension or the overlap length of the end areas of the cord material strip of the outer ply is continuously reduced from the edges of the cord material strip to the center of the strip *; <Circumference level
:n des Reifens X-Xauf r1 = 5 mrn.: n of the tire XX on r 1 = 5 mrn.
Aus den Figuren ist ersichtlich, daß die beiden Lagen 23, 24 der radial inneren Einlage 21 unterschiedliche Breite aufweisen. Weiterhin ist ersichtlich, daß die beiden Lagen 25,26 der radial äußeren Einlage 22 unter sich gleiche Breite aufweisen, die breiteste Lage 23 der radial inneren Einlage 21 jedoch nach beiden axialen Seiten hin überragen. Das Ausmaß dieser Überragung ist in den Figuren mit '-I2 angegeben. Insgesamt übersteigt die Breite der äußeren Einlage 22 die der inneren Einlage 21 um etwa 60 mm, so daß die Größe Lh gleich etwa 30 mm istIt can be seen from the figures that the two layers 23, 24 of the radially inner insert 21 have different widths. It can also be seen that the two layers 25, 26 of the radially outer insert 22 have the same width under each other, but project beyond the widest layer 23 of the radially inner insert 21 on both axial sides. The extent of this overlap is indicated in the figures by '-I 2. Overall, the width of the outer insert 22 exceeds that of the inner insert 21 by about 60 mm, so that the size L h is equal to about 30 mm
Die Metallkordelemente der radial inneren Einlage 21 können aus schmalen Stahlstreifen oder anderen Flachmetallelementen mit einer Dicke zwischen 0,12 und 0,4 mm und einer Breite zwischen 1 und 3 mm bestehen, wobei sie mit Zwischenabständen zwischen 0,5 und 1 mm angeordnet sein können. Es können aber auch drahtförmige Kordelemente mit kreisförmigem Querschnitt und einem Durchmesser zwischen 0,25 und 2,5 ma verwendet werden.The metal cord elements of the radially inner liner 21 can be made from narrow steel strips or others Flat metal elements with a thickness between 0.12 and 0.4 mm and a width between 1 and 3 mm exist, whereby they can be arranged with intervals between 0.5 and 1 mm. But it can also wire-shaped cord elements with a circular cross-section and a diameter between 0.25 and 2.5 ma can be used.
Der einzige Kordmaterialstreifen, der die Lagen der äußeren Einlage 22 bildet besteht aus textlien Kordelementen, z. B. Reyon, Nylon oder Polyester, die während der Vulkanisierung des Reifens und der dabei auftretenden Wärmebehandlung im vorbestimmten Ausmaße schrumpfen. Hierdurch gelangt die radial äußere Einlage 22 unter eine Vorspannung, die den Dehnungskräften beim Einsatz des Fahrzeugluftreifens entgegenwirkt.The only strip of cord material that forms the layers of the outer insert 22 consists of textlien Cord elements, e.g. B. rayon, nylon or polyester, which during the vulcanization of the tire and the thereby occurring heat treatment shrink to the predetermined extent. This causes the radial outer insert 22 under a pretension that the expansion forces when using the vehicle pneumatic tire counteracts.
Die Ausführungsbeispiele nach F i g. 2 bis F i g. 5 unterscheiden sich ledig'ich durch unterschiedliche relative Lage der beiden Metallkordlagen der radial inneren Einlage 21. So liegt bei Fig.2 die schmalere Lage 24 radial außerhalb der breiteren Lage 23, während die Anordnung in Fig.3 umgekehrt ist. Bei den Ausführungsbeispielen nach F i g. 4 und 5 gilt dies entsprechend, wobei diese beiden Ausführungsformen sich von denen nach fig. 2 und 3 dadurch unterscheiden, daß die beiden Metallkordlagen unterschiedlicher Breite auf einer axialen Seite mit ihren Rändein in radialer Fluchtung liegen.The exemplary embodiments according to FIG. 2 to F i g. 5 differ only in the different relative positions of the two metal cord layers of the radially inner insert 21. Thus, in FIG. 2, the narrower layer 24 lies radially outside the wider layer 23, while the arrangement in FIG. 3 is reversed. In the exemplary embodiments according to FIG. 4 and 5 this applies accordingly, these two embodiments differing from those according to fig. 2 and 3 differ in that the two metal cord layers of different widths lie on one axial side with their edges in radial alignment.
Bei Versuchen zeigten die Fahrzeugluftreifen mit Gürteln der neuen Ausbildung bei verringertem Gewicht ein außerordentlich gutes komfortables Fahrt- \ erhalten, insb. bei Kurvenfahrt. Auch ergibt sich eine sehr gute Straßenhaftung bei hohen Geschwindigkeiten sowie eine Verringerung der Abnutzung, insb. an den Schulterbereichen.In tests, the pneumatic vehicle tires with belts of the new training showed a reduced Weight an extremely good, comfortable ride, especially when cornering. There is also one very good road grip at high speeds and a reduction in wear, especially on the Shoulder areas.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Ipc: B60C 9/18 |
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Free format text: MIRTAIN, HENRI VERVIN, JACQUES, COMPIEGNE, OISE, FR |
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